JP2004061837A - 画像形成装置および画像形成方法 - Google Patents
画像形成装置および画像形成方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004061837A JP2004061837A JP2002219722A JP2002219722A JP2004061837A JP 2004061837 A JP2004061837 A JP 2004061837A JP 2002219722 A JP2002219722 A JP 2002219722A JP 2002219722 A JP2002219722 A JP 2002219722A JP 2004061837 A JP2004061837 A JP 2004061837A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- image
- toner
- patch
- density
- image forming
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
- Control Or Security For Electrophotography (AREA)
- Discharging, Photosensitive Material Shape In Electrophotography (AREA)
- Developing For Electrophotography (AREA)
Abstract
【解決手段】感光体の周長Loに相当する長さの領域内に、現像ローラの周長に相当する長さLdの検出領域Rdを4箇所設け、各検出領域Rdを覆うパッチ片Pf1〜Pf4からなるパッチ画像を形成する。現像ローラの回転周期で現れる濃度変動は各パッチ片内の濃度変化として現れるから、各パッチ片Pf1等における平均トナー濃度d1avg等を求めることで現像ローラ回転周期での濃度変動をキャンセルすることができる。一方、こうして求めた各パッチ片のトナー濃度の平均値davg(n)を求めることで、感光体回転周期での濃度変動をキャンセルすることができる。
【選択図】 図9
Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、像担持体に静電潜像を形成するとともに、トナーを担持するトナー担持体から前記像担持体の表面にトナーを移動させることで前記静電潜像を顕像化してトナー像を形成する画像形成装置および画像形成方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
電子写真技術を応用した複写機、プリンタ、ファクシミリ装置などの画像形成装置としては、それぞれ所定の方向に回転移動する像担持体とトナー担持体とが当接状態に保持された接触現像方式のものと、これらが離間した状態に保持された非接触現像方式のものとが知られている。このうち、接触現像方式の画像形成装置では、直流電圧もしくは直流電圧に交流電圧を重畳された現像バイアスがトナー担持体に印加されており、その表面に担持されたトナーが像担持体上の静電潜像に接触した際、その表面電位に応じて一部が像担持体側に移動することによってトナー像が形成される。
【0003】
また、非接触現像方式の画像形成装置では、現像バイアスとしての交番電圧がトナー担持体に印加されることで像担持体との間のギャップに交番電界が形成され、この交番電界の作用によりトナーが飛翔することでトナー像が形成される。
【0004】
このような画像形成装置では、装置の個体差、経時変化や、温湿度など装置の周囲環境の変化に起因してトナー像の画像濃度が異なることがある。そこで、従来より、画像濃度の安定化を図るための種々の技術が提案されている。このような技術としては、例えば像担持体上にテスト用の小画像(パッチ画像)を形成し、そのパッチ画像の濃度に基づいて、画像の濃度に影響を与える濃度制御因子を最適化する技術がある。この技術は、濃度制御因子を種々に変更設定しながら像担持体上に所定のトナー像を形成するとともに、像担持体上のトナー像、もしくは該トナー像を中間転写媒体などの中間体に転写してなるトナー像をパッチ画像としてその画像濃度を検出し、そのパッチ画像濃度が予め設定された目標濃度と一致するように濃度制御因子を調節することで、所望の画像濃度を得ようとするものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
このような画像形成装置では、装置構成上の変動要因に起因して、形成されるトナー像の画像濃度が周期的に変動することがある。このような濃度変動の要因となるものとしては、例えばトナー担持体または像担持体の偏心、変形や表面の傷などがある。また、像担持体の表面が感光体により形成されてその表面を光ビームにより露光することで静電潜像を形成する画像形成装置においては、像担持体の面内における感光体の感度のばらつきやその温度変化に起因して画像濃度が周期的に変化することもある。
【0006】
したがって、パッチ画像として形成されたトナー像の濃度も、濃度制御因子の設定値のみならず、上記した濃度変動によっても変化することとなる。パッチ画像濃度として検出された値にこのような濃度変動の影響が含まれていると、濃度制御因子と画像濃度との対応関係を正しく把握することができない。そのため、パッチ画像濃度に基づいて濃度制御因子の最適化を行ったとしても濃度制御因子を適正な値に設定することは困難である。
【0007】
従来の画像形成装置においては、パッチ画像濃度に与えるこのような装置構成に起因する濃度変動の影響が十分に考慮されておらず、濃度変動の影響を含んだパッチ画像の濃度に基づいて濃度制御因子の設定を行っているため、本来の最適条件から外れた画像形成条件で画像形成が行われることとなる場合があり、その結果、必ずしも十分な画質のトナー像を形成することができないことがあった。
【0008】
この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、装置構成上の変動要因に起因するパッチ画像の濃度変動の影響を抑制し、画質の良好なトナー像を安定して形成することのできる画像形成装置および画像形成方法を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
この発明は、無端状に形成されて、所定の方向に周回移動することでその表面に担持した静電潜像を所定の現像位置に搬送する像担持体と、その表面にトナーを担持しながら所定の方向に回転することで前記現像位置に前記トナーを搬送するトナー担持体とを備え、前記トナー担持体に担持されるトナーを前記像担持体に移動させることによって前記静電潜像をトナーにより顕像化してトナー像を形成する画像形成装置において、上記目的を達成するため、画像濃度に影響を与える濃度制御因子を多段階に変更設定することにより画像形成条件を多段階に変化させながら各画像形成条件でパッチ画像としてのトナー像を形成するとともにそのトナー濃度を検出し、その検出結果に基づき前記濃度制御因子を最適化し、しかも、前記多段階の画像形成条件のうち少なくとも1つの選択画像形成条件では、前記パッチ画像は、前記像担持体の外周面上にその周方向に互いに位置を異ならせて配置された複数の検出領域の全てを覆うように形成され、前記複数の検出領域それぞれは、前記像担持体の移動方向に対応するパッチ長さ方向において前記トナー担持体の周長に対応する長さを有するものであり、前記各検出領域についてそのトナー濃度を検出して該パッチ画像のトナー濃度を求めることを特徴としている。
【0010】
上記のように構成された画像形成装置では、現像位置において現像されるトナー像の濃度は像担持体およびトナー担持体の構造あるいは特性上のばらつき等によっていくらか変化する。しかも、これらはそれぞれ周回移動しているから、パッチ画像として形成されたトナー像の濃度は、像担持体およびトナー担持体の構造あるいは特性上のばらつきによるほか、これらの移動周期に対応して複雑に変動することとなる。
【0011】
この発明では、パッチ画像に現れる濃度変動のうち、像担持体の構造や特性等に起因して生じるものと、トナー担持体の構造や特性等に起因して生じるものとを個別に抽出することが可能である。すなわち、パッチ画像上の各点におけるトナー濃度にはトナー担持体の移動周期での濃度変動と像担持体の移動周期での濃度変動とが重畳されて現れるが、パッチ画像のうちトナー担持体の周長に対応する長さの中にはトナー担持体の移動周期での濃度変動が現れている。したがって、トナー担持体の周長に対応する長さの検出領域内においてそのトナー濃度を求めることでトナー担持体の移動周期での濃度変動の様子を知ることができる。一方、それぞれの検出領域で検出されたトナー濃度には像担持体の移動周期での変動が重畳されているから、互いに位置の異なる複数の検出領域の間での濃度の違いをみることで像担持体の移動周期での濃度変動の様子を知ることができる。
【0012】
そのため、この画像形成装置では、像担持体およびトナー担持体それぞれの構造や特性上のばらつき等により生じる濃度変動について個別に対応することが可能であり、これらの濃度変動がパッチ画像に及ぼす影響に対して適切な処理を行うことによってその影響を排除することができ、その結果、濃度制御因子を最適な状態に設定して画質の良好なトナー像を安定して形成することができる。
【0013】
なお、この発明にいう「トナー担持体の周長に対応する長さ」とは、トナー担持体が1周する間に像担持体の外周面上の一点がその周方向に進む移動距離、つまり像担持体外周面のうちトナー担持体が1周する間に現像位置を通過する表面領域の長さである。したがって、トナー担持体および像担持体それぞれの表面の移動速度(周速)が等しい場合にはこの長さはトナー担持体の周長に等しいが、それ以外の場合にはその周速比に応じてこれより長くあるいは短くなる。
【0014】
また、このように構成された画像形成装置では、パッチ画像としてのトナー像は少なくとも各検出領域の全てを覆うように形成されていればよく、それ以外の領域にまでトナー像を形成するか否かについては任意である。そこで、例えば、前記選択画像形成条件で形成される前記パッチ画像は、前記各検出領域それぞれに対応する複数のパッチ片からなるようにしてもよく、あるいは、前記パッチ長さ方向に連続して延びて前記複数の検出領域を一括して覆う短冊形状としてもよい。
【0015】
また、上記のようにして形成したパッチ画像については、複数の検出箇所においてそのトナー濃度を検出することで濃度の変化の様子を詳しく求めることが可能であるが、より簡単には、例えば、前記複数の検出領域のうち一の検出領域において互いに異なる複数の検出位置での検出結果に基づき求めた各検出位置でのトナー濃度の平均値を、前記パッチ画像のうち該検出領域におけるトナー濃度とすることができる。このように、トナー担持体の周長に対応する長さを有する各検出領域内でそのトナー濃度を平均化することで、トナー担持体の移動周期で現れる濃度変動の影響をキャンセルすることができる。
【0016】
さらに、こうして各検出領域それぞれにおいて求めたトナー濃度の平均値を前記パッチ画像のトナー濃度とすれば、像担持体の移動周期で現れる濃度変動の影響をキャンセルすることができ、こうすることで、トナー担持体および像担持体それぞれの移動周期で生じる濃度変動の影響を排除して当該画像形成条件におけるパッチ画像濃度を正しく求めることができる。
【0017】
また、上記のように構成された画像形成装置において、像担持体の移動周期で現れる濃度変動を的確に把握してその影響を効果的に排除するためには、前記各検出領域は、前記像担持体の周長に相当する長さの範囲内に等間隔に配置されていることが望ましい。
【0018】
さらに、前記像担持体の周長が、前記トナー担持体の周長に対応する長さの整数倍となるように構成されることが望ましい。このようにした場合には、像担持体表面上の各点はどの周回においてもトナー担持体上の同一位置と現像位置において対向することとなり、画像濃度の変動周期は像担持体の移動周期と同じとなる。そのため、像担持体の1周期分について濃度変動の様子を求めておけば、以後のトナー像形成における濃度変動の現れ方を予め把握することができる。そして、この濃度変動に対応して必要に応じ適宜補正処理を行えば、より濃度変動の抑制されたトナー像を形成することも可能となる。
【0019】
このような濃度変動は、画像濃度が比較的低くなる画像形成条件で形成された画像に現れやすい。そこで、前記多段階の画像形成条件のうち画像濃度が最も低くなる低濃度側画像形成条件は、少なくとも前記選択画像形成条件となっていることが好ましい。
【0020】
また、前記像担持体の表面は感光体により形成されており、該感光体表面を光ビームにより露光することで前記静電潜像を形成する画像形成装置では、材料の性質上、感光体の特性がその面内において比較的大きなばらつきを有することがあるから、このような像担持体を備える画像形成装置に対して上記発明を適用することが特に効果的である。
【0021】
また、前記トナー担持体に所定の現像バイアスを印加するバイアス印加手段をさらに備える画像形成装置では、前記現像バイアスを前記濃度制御因子として用いることができる。
【0022】
さらに、前記像担持体表面において顕像化されたトナー像を一時的に担持可能に構成された中間体をさらに備える画像形成装置では、前記中間体表面に担持されたパッチ画像としてのトナー像のトナー濃度を検出するように構成されてもよい。すなわち、パッチ画像として像担持体上において顕像化されたトナー像については、そのトナー濃度を像担持体上で直接検出してもよいし、そのトナー像が中間体に転写された後に中間体上で検出するようにしてもよい。
【0023】
また、この発明は、上記したように濃度制御因子を最適化する装置のみでなく、パッチ画像のトナー濃度に基づき装置各部を制御する画像形成装置全般に有効である。すなわち、無端状に形成されて、所定の方向に周回移動することでその表面に担持した静電潜像を所定の現像位置に搬送する像担持体と、その表面にトナーを担持しながら所定の方向に回転することで前記現像位置に前記トナーを搬送するトナー担持体とを備え、前記現像位置で前記トナー担持体上のトナーを前記像担持体上の静電潜像に移動させることによって前記静電潜像のトナー像をパッチ画像として形成するとともに、該パッチ画像のトナー濃度を検出し、該トナー濃度に基づき装置各部を制御する画像形成装置において、前記パッチ画像の複数箇所をそれぞれ検出領域としてトナー濃度を検出するとともに、前記複数の検出領域のトナー濃度に基づき前記パッチ画像のトナー濃度を求め、しかも、前記複数の検出領域それぞれは、前記像担持体の移動方向に対応するパッチ長さ方向において前記トナー担持体の周長に対応する長さとなるようにすることができる。
【0024】
このような画像形成装置においても、上記した装置と同様に、前記パッチ画像は、前記複数の検出領域それぞれに対応して形成された複数のパッチ片からなるようにしてもよく、また、前記パッチ長さ方向に連続して延びた短冊形状を有するように形成してもよい。
【0025】
また、この発明にかかる画像形成方法は、無端状に形成されて所定の方向に周回移動する像担持体の表面に静電潜像を形成するとともに、その表面にトナーを担持しながら所定の方向に回転するトナー担持体から前記像担持体にトナーを移動させることによって前記静電潜像をトナーにより顕像化してトナー像を形成する画像形成方法において、上記目的を達成するため、画像濃度に影響を与える濃度制御因子を多段階に変更設定することにより画像形成条件を多段階に変化させながら各画像形成条件でパッチ画像としてのトナー像を形成するとともにそのトナー濃度を検出し、その検出結果に基づき前記濃度制御因子を最適化し、しかも、前記多段階の画像形成条件のうち少なくとも1つの画像形成条件では、前記像担持体の移動方向に対応するパッチ長さ方向において前記トナー担持体の周長に対応する長さを有し、かつ前記像担持体の外周面上にその周方向において互いに異なる位置に配置された複数の検出領域の全てを覆うように、前記パッチ画像を形成するとともに、前記各検出領域についてそのトナー濃度を検出して該パッチ画像のトナー濃度を求めることを特徴としている。
【0026】
このように構成された画像形成方法では、上記した装置と同様に、トナー担持体の移動周期に対応して現れる濃度変動と、像担持体の移動周期に対応して現れる濃度変動とがパッチ画像濃度に及ぼす影響を効果的にキャンセルして、これらの影響を排除しながら濃度制御因子の最適化を行うことができ、こうして最適化された画像形成条件の下で画像形成を行うことにより、画質の安定したトナー像を安定して形成することができる。
【0027】
【発明の実施の形態】
図1は、この発明にかかる画像形成装置の一の実施形態を示す図である。また、図2は図1の画像形成装置の電気的構成を示すブロック図である。この画像形成装置は、イエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、ブラック(K)の4色のトナーを重ね合わせてフルカラー画像を形成したり、ブラック(K)のトナーのみを用いてモノクロ画像を形成する非接触現像方式の画像形成装置である。この画像形成装置では、ユーザからの画像形成要求に応じてホストコンピュータなどの外部装置から画像信号がメインコントローラ11に与えられると、このメインコントローラ11からの指令に応じてエンジンコントローラ10がエンジン部EGの各部を制御してシートSに画像信号に対応する画像を形成する。
【0028】
このエンジン部EGでは、感光体2が図1の矢印方向D1に回転自在に設けられている。また、この感光体2の周りにその回転方向D1に沿って、帯電ユニット3、ロータリー現像ユニット4およびクリーニング部5がそれぞれ配置されている。帯電ユニット3は帯電制御部103から帯電バイアスが印加されており、感光体2の外周面を所定の表面電位に均一に帯電させる。
【0029】
そして、この帯電ユニット3によって帯電された感光体2の外周面に向けて露光ユニット6から光ビームLが照射される。この露光ユニット6は、露光制御部102から与えられる制御指令に応じて光ビームLを感光体2上に露光して感光体2上に画像信号に対応する静電潜像を形成する。例えば、ホストコンピュータなどの外部装置よりインターフェース112を介してメインコントローラ11のCPU111に画像信号が与えられると、エンジンコントローラ10のCPU101が露光制御部102に対し所定のタイミングで画像信号に対応した制御信号を出力し、これに応じて露光ユニット6から光ビームLが感光体2上に照射されて、画像信号に対応する静電潜像が感光体2上に形成される。また、必要に応じて後述するパッチ画像を形成する場合には、予め設定された所定パターンのパッチ画像信号に対応した制御信号がCPU101から露光制御部102に与えられ、該パターンに対応する静電潜像が感光体2上に形成される。このように、この実施形態では、感光体2が本発明の「像担持体」として機能する。
【0030】
こうして形成された静電潜像は現像ユニット4によってトナー現像される。すなわち、この実施形態では、現像ユニット4は、軸中心に回転自在に設けられた支持フレーム40、図示を省略する回転駆動部、支持フレーム40に対して着脱自在に構成されてそれぞれの色のトナーを内蔵するイエロー用の現像器4Y、シアン用の現像器4C、マゼンタ用の現像器4M、およびブラック用の現像器4Kを備えている。この現像ユニット4は、図2に示すように、現像器制御部104により制御されている。そして、この現像器制御部104からの制御指令に基づいて、現像ユニット4が回転駆動されてこれらの現像器4Y、4C、4M、4Kが選択的に感光体2との対向位置に位置決めされるとともに、後述する現像バイアスを印加されて選択された色のトナーを感光体2の表面に付与する。これによって、感光体2上の静電潜像が選択トナー色で顕像化される。
【0031】
これらの現像器4Y、4C、4M、4Kはいずれも同一構造を有している。したがって、ここでは、現像器4Kの構成について図3を参照しながらさらに詳しく説明するが、その他の現像器4Y、4C、4Mについてもその構造および機能は同じである。図3は、この画像形成装置の現像器を示す断面図である。この現像器4Kでは、その内部にトナーTを収容するハウジング41に供給ローラ43および現像ローラ44が軸着されており、当該現像器4Kが所定の位置に位置決めされると、本発明の「トナー担持体」として機能する現像ローラ44が感光体2と所定のギャップを隔てて対向位置決めされるとともに、これらのローラ43、44が本体側に設けられた回転駆動部(図示省略)と係合されて所定の方向に回転する。この現像ローラ44は、後述する現像バイアスを印加されるべく銅、アルミニウム、ステンレス等の金属または合金により円筒状に形成されている。そして、2つのローラ43、44が接触しながら回転することでブラックトナーが現像ローラ44の表面に擦り付けられて所定厚みのトナー層が現像ローラ44表面に形成される。
【0032】
また、この現像器4Kでは、現像ローラ44の表面に形成されるトナー層の厚みを所定厚みに規制するための規制ブレード45が配置されている。この規制ブレード45は、ステンレスやリン青銅などの板状部材451と、板状部材451の先端部に取り付けられたゴムや樹脂部材などの弾性部材452とで構成されている。この板状部材451の後端部はハウジング41に固着されており、現像ローラ44の回転方向D3において、板状部材451の先端部に取り付けられた弾性部材452が板状部材451の後端部よりも上流側に位置するように配設されている。そして、その弾性部材452が現像ローラ44表面に弾性的に当接して現像ローラ44の表面に形成されるトナー層を最終的に所定の厚みに規制する。
【0033】
なお、現像ローラ44表面のトナー層を構成する各トナー粒子は、供給ローラ43、規制ブレード45と摩擦されたことによって帯電しており、ここではトナーが負に帯電するものとして以下説明するが、装置各部の電位を適宜変更することで正に帯電するトナーも使用可能である。また、図4では、ほぼ2層のトナー粒子からなるトナー層が形成された例を示しているが、トナー層の厚みはこれに限定されるものではない。
【0034】
こうして現像ローラ44の表面に形成されたトナー層は、現像ローラ44の回転により感光体2と対向する現像位置に搬送される。図4は、この実施形態における現像位置を示す図である。また、図5は、現像バイアスの波形の例を示す図である。この装置では、感光体2との対向位置に配置された一の現像器(図1の例ではイエロー現像器4Y)に設けられた現像ローラ44と感光体2とが現像位置DPにおいてギャップGを隔てて対向配置されている。
【0035】
ここで、現像ローラ44の半径は、感光体2の半径の0.32倍に形成されている。また、感光体2に対する現像ローラ44の周速比、すなわち両者の表面の移動速度(周速)の比は、1.6に設定されている。したがって、この実施形態においては、「トナー担持体としての現像ローラ44の周長に対応する長さ」は、実際の現像ローラ44の周長に周速比1.6を乗じた値となる。また、上記半径比および周速比より、この実施形態では、感光体2が1周する間に現像ローラ44はちょうど5周回転することとなる。
【0036】
そして、現像ローラ44に対して、「バイアス印加手段」としての現像器制御部104から現像バイアスが印加される。この現像バイアスは、図5(a)に示すように、直流成分Vavgに対して振幅Vppなる矩形波電圧が重畳された波形を有する交番電圧であり、現像ローラ44にこの現像バイアスが印加されると、現像ローラ44と感光体2とに挟まれた現像位置DPには交番電界が発生する。この電界の作用により、現像ローラ44に担持されたトナーTの一部が現像ローラ44から遊離して現像位置DPに飛翔し往復運動する(符号T1)。こうして飛翔したトナーが感光体2各部にその表面電位に応じて付着することによって、感光体2上の静電潜像がトナーにより現像される。
【0037】
上記現像バイアスにおいて、その矩形波の周波数は3kHz、振幅Vppは1400Vである。また、後述するように、この実施形態では、現像バイアスの直流成分(以下、「直流現像バイアス」という)Vavgを濃度制御因子として変更可能としており、パッチ画像濃度が所定の目標濃度となるようにこの直流現像バイアスVavgを調節することで所望の画像濃度を得ている。この直流現像バイアスVavgの可変範囲は(−110)V〜(−330)Vである。
【0038】
なお、これらの数値等は上記に限定されず、装置構成に応じて適宜変更されるべきものである。また現像バイアスとしての交番電圧の波形もこれに限定されるものではなく、例えば直流成分に正弦波や三角波を重畳したものであってもよい。また例えば図5(b)に示すように、そのデューティ比が50%でない波形を用いてもよい。
【0039】
図1に戻って、装置構成の説明を続ける。上記のようにして現像ユニット4で現像されたトナー像は、一次転写領域TR1で転写ユニット7の中間転写ベルト71上に一次転写される。転写ユニット7は、複数のローラ72〜75に掛け渡された中間転写ベルト71と、ローラ73を回転駆動することで中間転写ベルト71を所定の回転方向D2に回転させる駆動部(図示省略)とを備えている。さらに、中間転写ベルト71を挟んでローラ73と対向する位置には、該ベルト71表面に対して当接・離間移動可能に構成された二次転写ローラ78が設けられている。そして、カラー画像をシートSに転写する場合には、感光体2上に形成される各色のトナー像を中間転写ベルト71上に重ね合わせてカラー画像を形成するとともに、カセット8から取り出されて中間転写ベルト71と二次転写ローラ78との間の二次転写領域TR2に搬送されてくるシートS上にカラー画像を二次転写する。また、こうしてカラー画像が形成されたシートSは定着ユニット9を経由して装置本体の上面部に設けられた排出トレイ部に搬送される。このように、この実施形態では、中間転写ベルト71が本発明の「中間体」として機能している。
【0040】
また、ローラ75の近傍には、クリーナ76、濃度センサ60および垂直同期センサ77が配置されている。これらのうち、クリーナ76は図示を省略するクリーナ駆動部によってローラ75に対して近接・離間移動可能となっている。そして、ローラ75側に移動した状態でクリーナ76のブレードがローラ75に掛け渡された中間転写ベルト71の表面に当接し、二次転写後に中間転写ベルト71の外周面に残留付着しているトナーを除去する。また、垂直同期センサ77は、中間転写ベルト71の基準位置を検出するためのセンサであり、中間転写ベルト71の回転駆動に関連して出力される同期信号、つまり垂直同期信号Vsyncを得るための垂直同期センサとして機能する。そして、この装置では、各部の動作タイミングを揃えるとともに各色で形成されるトナー像を正確に重ね合わせるために、装置各部の動作はこの垂直同期信号Vsyncに基づいて制御される。さらに、濃度センサ60は中間転写ベルト71の表面に対向して設けられており、後述するように中間転写ベルト71の外周面に形成されるパッチ画像の光学濃度を測定する。
【0041】
なお、図2において、符号113はホストコンピュータなどの外部装置よりインターフェース112を介して与えられた画像信号を記憶するためにメインコントローラ11に設けられた画像メモリであり、符号127はCPU101が実行する演算プログラムやエンジン部EGを制御するための制御データなどを記憶するためのメモリである。
【0042】
このように構成された画像形成装置では、電源が投入された直後や所定枚数の画像を形成した時点などに、CPU101がメモリ127に記憶されたプログラムに基づいて所定の最適化処理を実行し、濃度制御因子としての直流現像バイアスVavgを最適化することで画質の向上とその安定を図っている。より具体的には、各トナー色毎に、直流現像バイアスVavgを変化させながらその都度パッチ画像として所定パターンのトナー像を形成するとともに、こうして形成したパッチ画像のトナー濃度を検出し、その検出結果に基づいて直流現像バイアスVavgの最適値を求めている。以下では、この最適化処理の主要部である「パッチ画像の形成」および「最適現像バイアスの決定」についてさらに詳しく説明する。
【0043】
図6はこの実施形態におけるパッチ画像の形成動作を示すフローチャートである。この実施形態では、直流現像バイアスVavgをその絶対値|Vavg|が最も小さいV0から最も大きいV5までの間で6段階に変更設定し、その各段階でパッチ画像を形成する。まず、4色のうち1つのトナー色、例えばイエロー色を選択し、現像ユニット4を回転させて該色に対応する現像器4Yに設けられた現像ローラ44を感光体2との対向位置に配置する(ステップS1)。次に、CPU101の内部カウンタのカウント値nをリセットする(ステップS2)。そして、直流現像バイアスVavgをVn(ここではn=0であるからVn=V0となる)に設定する(ステップS3)。ここで、カウント値nが5であるか否かを判断する(ステップS4)が、この場合n=0であるからステップS5へ進み、図7に示す4つのパッチ片Pf1〜Pf4からなるパッチ画像P0を形成する。図7はこの実施形態において中間転写ベルトの表面に転写されたパッチ画像を示す図である。なお、パッチ画像の画像パターンは任意のもの、例えばベタ画像やハーフトーン画像などを用いることができる。また、パッチ画像をこのような形状にする理由については後に詳述する。
【0044】
そして、カウント値nをインクリメントするとともに(ステップS6)ステップS3に戻り、カウント値nが5になるまでステップS3〜S6の処理を繰り返す。
【0045】
一方、ステップS4においてカウント値nが5であったときには、ステップS7に進んで、パッチ片Pf1のみからなるパッチ画像P5を形成し、その後、現像器の切り換えを行う(ステップS8)。より具体的には、図1に示す現像ユニット4を左に90度回転させる。こうすることで、イエロー現像器4Yに代わってシアン現像器4Cが感光体2と対向位置決めされる。
【0046】
このように各現像バイアスでパッチ画像を形成した結果、中間転写ベルト71上には、その移動方向D2に沿って、5段階の直流現像バイアスVn(n=0,1,…,4)のそれぞれで形成されて4個のパッチ片Pf1〜Pf4からなる5種類のパッチ画像Pn(n=0,1,…,4)と、直流現像バイアスV5で形成されて1個のパッチ片Pf1からなるパッチ画像P5とが順に並ぶこととなる。そのパッチ片の数は全部で21個である。なお、図7は、一の直流現像バイアスVnで形成されて4個のパッチ片Pf1〜Pf4からなるパッチ画像Pnのみを代表的に示している。
【0047】
ここで、各直流現像バイアスVnでのパッチ画像Pnを上記のような形状にする理由について、図8および図9を参照しつつ説明する。図8は感光体および現像ローラの偏心と、これに基づく両者のギャップの変動を示す図である。また、図9はギャップ変動に応じて生じるパッチ画像の濃度変動を示す図である。前述したように、この種の画像形成装置では、感光体2および現像ローラ44の回転周期に同期した画像濃度の変動が現れることがある。このような濃度変動の原因の一例として、ここでは感光体2および現像ローラ44に偏心がある場合について検討する。なお、このような周期的な濃度変動を引き起こす原因としては、感光体2および現像ローラ44の偏心以外にも、例えば、これらの摩耗による変形やその表面に生じた傷・汚れ、さらには感光体2の面内での感度ばらつきなどが考えられる。これらに起因する濃度変動の程度はそれぞれ異なるものの、いずれも感光体2および現像ローラ44の回転周期で変動することとなるから、これらの影響についても以下に述べる偏心を有する場合と同様に考えることができる。
【0048】
感光体2が偏心を有する場合、その現像位置DPに面する部分の半径はその回転周期Toに同期して、例えば図8(a)に示すように時刻tとともに周期的に増減する。ここでいう感光体2の偏心量とは、感光体2および現像ローラ44それぞれの中心軸を結ぶ線分上における感光体2の半径とその平均半径との差である。一方、現像ローラ44は感光体2が1周する間に5周回転するから、その回転周期Tdは感光体2の回転周期Toの1/5である。したがって、その偏心による半径の変動は、例えば図8(b)に示すようになる。その結果、現像位置DP(図4)における感光体2と現像ローラ44との間のギャップGは、図8(c)に示すように複雑に変動することとなる。
【0049】
非接触現像方式の画像形成装置においては、ギャップGに発生する交番電界の電界強度によってギャップGにおけるトナー飛翔量が変化するため、このようなギャップ変動は画像濃度の変化をもたらす。すなわち、図9の曲線aに示すように、形成される画像の濃度はギャップGの変動に応じて周期的に変化する。そのため、濃度制御因子を最適化するための指標として形成されるパッチ画像の濃度もその形成位置によって変化することとなり、この濃度変動が最適化処理に影響を及ぼすことがある。例えば、濃度制御因子としての直流現像バイアスVavgをある一定の値に設定した場合であっても、図9に示す位置Aに形成したパッチ画像と位置Bに形成したパッチ画像とではその画像濃度は大きく異なることとなり、その画像濃度に基づいて直流現像バイアスVavgの最適値を求めると、その結果は大きく異なったものとなってしまう。
【0050】
そこで、この装置では、上記濃度変動が感光体2および現像ローラ44の回転周期に同期して現れることに鑑み、図7に示すように、1つの画像形成条件(この実施形態では、直流現像バイアスVavgの値で決まる)でのパッチ画像Pnを、4つのパッチ片Pf1〜Pf4により構成している。この各パッチ片Pf1等は、感光体2の周長Loに相当する区間に等間隔に配置されてそれぞれ現像ローラ44の周長に相当する長さ(すなわち現像ローラ44の周長に周速比1.6を掛けた値)Ldを有する4つの検出領域Rdを覆うように形成される。より具体的には、画像形成あるいはトナー濃度検出での位置ずれ等を考慮して、検出領域Rdより若干大きな長方形として各パッチ片Pf1〜Pf4を形成する。こうすることによって、現像ローラ44の回転周期での濃度変動は各パッチ片内での濃度変動として現れる一方、感光体2の回転周期での濃度変動は各パッチ片相互間の濃度差として現れることとなり、これらを個別に処理することが可能となる。なお、この検出領域Rdは、濃度センサ60によりトナー濃度を検出する領域を定めるために仮想的に設けられるものであって、感光体2または中間転写ベルト71の表面に何らの特別な構成を要するものではない。
【0051】
このようにして形成された各パッチ片Pf1〜Pf4には、ギャップGの変動に伴って、例えば図9に示すような濃度変動が現れる。すなわち、例えばパッチ片Pf1においては、その画像濃度は位置によって最高濃度d1maxから最低濃度d1minまでの間で変動することとなる。この濃度変動には、感光体2に起因するもの(図9の曲線b)と現像ローラ44に起因するものとが重畳されて現れている。このうち、現像ローラ44に起因する周期的な濃度変動については、その周長に相当する長さLdについて平均化することでその影響をキャンセルすることができる。すなわち、パッチ片Pf1のうち、長さLd分についてその平均画像濃度d1avgを求めれば、その平均値d1avgは、図9の丸印Qに示すように、感光体2に起因する濃度変動を表す曲線b上にほぼ乗る値となる。
【0052】
同様にして、他のパッチ片Pf2、Pf3およびPf4についてもその長さLd分についてその平均画像濃度を求めれば、それぞれ現像ローラ44の回転周期での濃度変動はキャンセルされて、図9に示す丸印のように、これらの値はほぼ感光体2の回転周期での濃度変動を表すものとなる。そして、各パッチ片Pf1〜Pf4について求めた平均画像濃度の4つの値を平均化することによって、感光体2の回転周期での濃度変動の影響を排除したパッチ画像Pnの平均画像濃度davg(n)を求めることができる。
【0053】
一方、直流現像バイアスVavgの可変範囲における最大値V5で形成されるパッチ画像P5は、1つのパッチ片Pf1で構成されている。これは、直流現像バイアスVavgを大きくすると画像濃度が増加するのに伴って濃度変動は小さくなるため、このように直流現像バイアスVavgが大きい領域では濃度変動の影響が小さく、必ずしも上記のようにパッチ画像を構成する必要はないからである。この実施形態では、直流現像バイアスVavgを最大値V5としたときには1つのパッチ片のみからなるパッチ画像P5を形成するようにすることでトナー消費量の低減を図っている。
【0054】
このように、この実施形態では、6段階の直流現バイアスV0〜V5のうち、より画像濃度が低くなる5段階のバイアス値V0〜V4において4つのパッチ片Pf1〜Pf4からなるパッチ画像Pnを形成しており、直流現像バイアスVavgをこれらの値V0〜V4のいずれかに設定してなる画像形成条件が本発明の「選択画像形成条件」に相当する。多段階の画像形成条件のうちいずれを選択画像形成条件とするかについては上記に限定されず任意であるが、上記したように画像濃度が比較的低くなる条件では濃度変動が顕著に現れるから、少なくとも画像濃度が最も低くなる低濃度側画像形成条件ではパッチ画像を上記のように構成するのが望ましい。
【0055】
次に、上記議論に基づいて、パッチ画像の濃度変動の影響を排除しつつ最適現像バイアスを決定する方法について説明する。図10はこの実施形態における最適現像バイアスの決定動作を示すフローチャートである。上記のようにして形成された計21個のパッチ片については、各パッチ片が中間転写ベルト71の移動に伴い濃度センサ60との対向位置に移動してくるタイミングでそのトナー濃度を濃度センサ60により検出する(ステップS11)。このとき、CPU101は濃度センサ60からの出力信号を一定周期でサンプリングしているので、各パッチ片についてはそのパッチ長さ方向D2において互いに位置の異なる複数箇所の検出位置にてそのトナー濃度が検出されることとなる。
【0056】
そして、CPU101の内部カウンタのカウント値nを0から4まで1ずつ増加させながら(ステップS12、S15)、各現像バイアスVnで形成した各4つのパッチ片Pf1〜Pf4について、それぞれの平均トナー濃度d1avg〜d4avgを求める(ステップS13)。より具体的には、例えばパッチ片Pf1の複数箇所でサンプリングされたトナー濃度データのうち、現像ローラ44の周長に相当する長さLdに相当する範囲で検出されたデータの平均値を該パッチ片Pf1の平均トナー濃度d1avgとする。同様に、他のパッチ片Pf2等についてもそれぞれ平均トナー濃度d2avg等を求める。
【0057】
次に、こうして求めた各パッチ片Pf1〜Pf4それぞれの平均トナー濃度d1avg〜d4avgの平均値を求め、これをパッチ画像Pnの平均トナー濃度davg(n)とする(ステップS14)。そして、上記ステップS13、S14を、カウント値nをインクリメントしながらステップS16においてn=5と判断されるまで繰り返すことにより、直流現像バイアスV0〜V4のそれぞれで形成されたパッチ画像P0〜P4の平均トナー濃度davg(0)〜davg(4)が求められる。
【0058】
一方、直流現像バイアスV5で形成されてパッチ片Pf1のみからなるパッチ画像P5については、そのパッチ片Pf1の平均トナー濃度を該パッチ画像P5の平均トナー濃度davg(5)とする(ステップS17)。
【0059】
そして、こうして求めた各パッチ画像Pnそれぞれの平均トナー濃度davg(n)から、例えば図11に示す原理に基づき直流現像バイアスVavgの最適値Vopを求める(ステップS18)。図11は、各直流現像バイアスVnで形成したパッチ画像Pnについてそのトナー濃度davg(n)をプロットした図である。上記のようにして各パッチ画像Pnの平均トナー濃度davg(n)を求めることにより、直流現像バイアスVavgとパッチ画像濃度との関係が求まる。この結果からトナー濃度が所定の目標濃度dtとなる直流現像バイアスを求めれば、それが直流現像バイアスVavgの最適値Vopである。図11に示す例では、目標濃度dtが、直流現像バイアスV2で形成されたパッチ画像P2の濃度davg(2)と直流現像バイアスV3で形成されたパッチ画像P3の濃度davg(3)との間に位置しているから、これら2つのプロットの間を直線あるいはその他の適当な関数により補間し、濃度dtを表す直線との交点(×印を付す)に相当する直流現像バイアスの値としてその最適値Vopを求めることができる。
【0060】
このようにして、1つのトナー色について所望の画像濃度を得られる直流現像バイアスVavgの最適値Vopが求まると、その値をメモリ127に記憶しておき、以後の画像形成においてはメモリ127に記憶された値に基づき設定された現像バイアスを現像ローラ44に印加することとなる。
【0061】
そして、4つのトナー色それぞれについて上記処理を実行することで、各トナー色における直流現像バイアスVavgの最適値Vopが求められ、こうして最適化された画像形成条件の下で画像形成を行うことにより、この画像形成装置では、画質の良好なトナー像を安定して形成することができる。なお、図1に示すように、中間転写ベルト71上においてパッチ画像としてのトナー像が形成される位置(一次転写領域TR1)とそのトナー濃度が検出される位置(濃度センサ60との対向位置)とは大きく離れており、またパッチ画像形成とそのトナー濃度検出という2つの処理は互いに独立して行うことができるから、これら2つの位置で同時に2つの処理を並行して実行することが可能である。したがって、例えば、イエロー色で形成したパッチ画像の濃度検出を行う間に次のシアン色でのパッチ画像形成を行うというように、各トナー色での処理を並行して行うようにすれば、全体の処理に要する時間を短縮することができる。
【0062】
以上のように、この実施形態の画像形成装置では、直流現像バイアスVavgを濃度制御因子として機能させており、直流現像バイアスVavgを種々に変更しながらパッチ画像を形成するとともに、そのトナー濃度を検出し、その検出結果に基づいて直流現像バイアスVavgの最適値Vopを求めている。また、各パッチ画像は、中間転写ベルト71表面のうち感光体2の周長Loに相当する領域内に等間隔に配置された複数のパッチ片からなっており、しかも、各パッチ片は、現像ローラ44の周長に相当する長さLdを有している。そして、このように形成した各パッチ片について検出したトナー濃度の平均を取るとともに、各パッチ片のトナー濃度を平均して各パッチ画像のトナー濃度を求めている。そのため、感光体2および現像ローラ44の構成に起因する周期的な濃度変動の影響をキャンセルすることができ、その結果、パッチ画像濃度に基づき直流現像バイアスVavgを最適な状態に設定して、画質の良好なトナー像を安定して形成することができる。
【0063】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記した実施形態では、4つのパッチ片Pf1〜Pf4からなるパッチ画像Pnを形成しているが、1つのパッチ画像を構成するパッチ片の数はこれに限定されるものではなく、感光体と現像ローラとの寸法比に応じて、またそれぞれの回転周期で現れる濃度変動の程度に応じて適宜定めればよい。ただし、感光体の回転周期での濃度変動を精度よく抽出するためには、感光体の1周分に対して少なくとも2箇所の検出領域が設けられることが望ましい。
【0064】
さらに、例えば、複数の検出領域を一括して覆う短冊形状の連続画像としてのパッチ画像であってもよい。図12は連続画像として構成されたパッチ画像の例を示す図である。本発明においては、パッチ画像Pnは、複数の検出領域Rdについてはその全面を覆うように構成されるものの、それ以外の領域については任意の構成としてよい。したがって、図12に示すように、複数の検出領域Rdの全てを一括して覆う連続画像としてパッチ画像Pnを形成してもよく、また、各検出領域Rdのうちのいくつか、例えば2つずつを覆うようなパッチ片を形成するようにしてもよい。
【0065】
ここで、図7および図12に示す2種類のパッチ画像を比較すると、パッチ画像として消費されるトナーの量は図12に示すものの方が多くなる。したがって、例えば、現像ローラと感光体との寸法比が大きい、もしくは、形成するパッチ片の数が少なくてよい等の理由で各検出領域Rdの間隔が大きい場合には、図7に示すように、複数のパッチ片からなるパッチ画像を形成することでトナー消費量を低減することが可能である。一方、検出領域相互の間隔が比較的小さい場合にはこのようにする利点は少なく、パッチ画像形成位置とトナー濃度検出位置との位置合わせの精度や画像の端部での濃度ムラによる検出誤差等を考慮すると、むしろ図12に示すような連続画像とした方が好ましい。
【0066】
また、上記した実施形態では、感光体2と現像ローラ44との周速比が1.6、つまり感光体2に対して現像ローラ44が1.6倍の周速で回転するように構成されているが、両者の周速比はこれ以外の値であってもよい。ただし、この場合、各パッチ片Pf1等の長さはその周速比に応じて増減する必要がある。例えば、周速比が1、つまり両者が同じ周速で回転する装置においては、「現像ローラの周長に相当する長さ」は現像ローラの周長に等しい。したがって、この場合には各検出領域Rdの長さを現像ローラの周長と同じにすればよい。
【0067】
また、上記した実施形態では、現像ローラ44の周長が感光体2の周長Loの0.32倍となるように構成されているが、両者の寸法比は必ずしもこれ以外の値であってもよい。
【0068】
また、例えば、上記した実施形態では、濃度センサ60を中間転写ベルト71の表面に対向配置し、中間転写ベルト71に担持されたパッチ画像の濃度を検出するように構成しているが、これに限定されるものではなく、例えば濃度センサを感光体2の表面に向けて配置し、感光体2上に現像されたパッチ画像の濃度を検出するようにしてもよい。
【0069】
また、例えば、上記した実施形態では、濃度センサ60は、中間転写ベルト71の表面に向けて光を照射するとともにその表面から反射される光量を検出する反射型フォトセンサにより構成されているが、これ以外にも、例えば濃度センサの発光素子と受光素子とを中間転写ベルトを挟んで対向するように設置し、中間転写ベルトを透過する光量を検出するようにしてもよい。
【0070】
また、例えば、上記した実施形態では、各パッチ片の平均トナー濃度を求めるために、各パッチ片の異なる位置において複数サンプリングしたトナー濃度データの平均値を求めているが、これに限定されるものではなく、例えば、濃度センサ60からの出力電圧を各検出領域Rdにおいて連続的に検出し、その積分値により平均トナー濃度を求めるようにしてもよい。
【0071】
また、例えば、上記した実施形態では、直流現像バイアスVavgの最適値Vopとして、画像濃度が目標濃度dtと一致するときのバイアス値を求めるようにしているが、これに限定されるものではなく、例えば、多段階かつ離散的に設定可能なバイアス値のうち目標濃度に最も近くなるバイアス値をその最適値とするようにしてもよい。
【0072】
また、上記した実施形態では、直流現像バイアスを濃度制御因子として用いているが、これ以外にも、現像バイアスの振幅Vpp、帯電ユニット3に与える帯電バイアス、露光ビームLのエネルギー密度などを濃度制御因子として機能させることができる。
【0073】
また、上記した実施形態は、感光体2と現像ローラ44とがギャップGを隔てて対向配置される非接触現像方式の画像形成装置であるが、両者が当接した状態で現像を行う接触現像方式の装置に対しても本発明を適用することが可能である。接触現像方式の装置においては上記実施形態のようにギャップGの変動という問題はないものの、感光体と現像ローラとの当接圧がこれらの偏心等により周期的に変動することがあり、また感光体の特性ばらつき等に関しては上記した非接触現像方式の装置と同様の問題を有している。そのため、接触現像方式の画像形成装置でも同様に周期的な濃度変動が現れることがあり、本発明を適用することでその影響を排除することができる。
【0074】
また、上記した実施形態は、感光体2上で現像されたトナー像を一時的に担持する中間媒体としての中間転写ベルト71を有する画像形成装置であるが、転写ドラムや転写ローラなど他の中間媒体を有する画像形成装置や、中間媒体を備え感光体2上に形成されたトナー像を最終的な転写材であるシートSに直接転写するように構成された画像形成装置に対しても本発明を適用することができる。
【0075】
また、上記した実施形態は、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの4色のトナーを用いてフルカラー画像を形成可能に構成された画像形成装置であるが、使用するトナー色およびその色数はこれに限定されるものでなく任意であり、例えばブラックトナーのみを用いてモノクロ画像を形成する装置に対しても本発明を適用することが可能である。
【0076】
さらに、上記実施形態では、装置外部からの画像信号に基づき画像形成動作を実行するプリンタに本発明を適用しているが、ユーザの画像形成要求、例えばコピーボタンの押動に応じて装置内部で画像信号を作成し、その画像信号に基づき画像形成動作を実行する複写機や、通信回線を介して与えられた画像信号に基づき画像形成動作を実行するファクシミリ装置に対しても本発明を適用可能であることはいうまでもない。
【0077】
【発明の効果】
以上のように、この発明にかかる画像形成装置または画像形成方法によれば、パッチ画像に現れる濃度変動のうち、像担持体の構造や特性等に起因して生じるものと、トナー担持体の構造や特性等に起因して生じるものとを個別に抽出することができる。
【0078】
そして、これらの濃度変動の影響を排除しつつパッチ画像のトナー濃度を求め、その結果に基づいて装置各部を制御することによって、画質の良好なトナー像を安定して形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明にかかる画像形成装置の一の実施形態を示す図である。
【図2】図1の画像形成装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図3】この画像形成装置の現像器を示す断面図である。
【図4】この実施形態における現像位置を示す図である。
【図5】現像バイアスの波形の例を示す図である。
【図6】この実施形態におけるパッチ画像の形成動作を示すフローチャートである。
【図7】この実施形態において中間転写ベルトの表面に転写されたパッチ画像を示す図である。
【図8】感光体および現像ローラの偏心と、これに基づく両者のギャップの変動を示す図である。
【図9】ギャップ変動に応じて生じるパッチ画像の濃度変動を示す図である。
【図10】この実施形態における最適現像バイアスの決定動作を示すフローチャートである。
【図11】各直流現像バイアスで形成したパッチ画像についてそのトナー濃度をプロットした図である。
【図12】連続画像として構成されたパッチ画像の例を示す図である。
【符号の説明】
2…感光体(像担持体)
3…帯電ユニット
4…現像ユニット
4Y、4C、4M、4K…現像器
6…露光ユニット
10…エンジンコントローラ
11…メインコントローラ
44…現像ローラ(トナー担持体)
71…中間転写ベルト(中間体)
101…CPU
104…現像器制御部(バイアス印加手段)
60…濃度センサ
DP…現像位置
EG…エンジン部
Ld…現像ローラの周長に相当する長さ
Lo…感光体の周長
Pf1〜Pf4…パッチ片
Pn…(直流現像バイアスVnでの)パッチ画像
Rd…検出領域
Claims (15)
- 無端状に形成されて、所定の方向に周回移動することでその表面に担持した静電潜像を所定の現像位置に搬送する像担持体と、
その表面にトナーを担持しながら所定の方向に回転することで前記現像位置に前記トナーを搬送するトナー担持体と
を備え、前記トナー担持体に担持されるトナーを前記像担持体に移動させることによって前記静電潜像をトナーにより顕像化してトナー像を形成する画像形成装置において、
画像濃度に影響を与える濃度制御因子を多段階に変更設定することにより画像形成条件を多段階に変化させながら各画像形成条件でパッチ画像としてのトナー像を形成するとともにそのトナー濃度を検出し、その検出結果に基づき前記濃度制御因子を最適化し、しかも、
前記多段階の画像形成条件のうち少なくとも1つの選択画像形成条件では、前記パッチ画像は、前記像担持体の外周面上にその周方向に互いに位置を異ならせて配置された複数の検出領域の全てを覆うように形成され、前記複数の検出領域それぞれは、前記像担持体の移動方向に対応するパッチ長さ方向において前記トナー担持体の周長に対応する長さを有するものであり、前記各検出領域についてそのトナー濃度を検出して該パッチ画像のトナー濃度を求めることを特徴とする画像形成装置。 - 前記選択画像形成条件で形成される前記パッチ画像は、前記各検出領域それぞれに対応する複数のパッチ片からなる請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記選択画像形成条件では、前記パッチ画像は、前記パッチ長さ方向に連続して延びて前記複数の検出領域を一括して覆う短冊形状を有する請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記選択画像形成条件では、前記複数の検出領域のうち一の検出領域において互いに異なる複数の検出位置での検出結果に基づき求めた各検出位置でのトナー濃度の平均値を、前記パッチ画像のうち該検出領域におけるトナー濃度とする請求項1ないし3のいずれかに記載の画像形成装置。
- 前記選択画像形成条件では、前記各検出領域それぞれにおいて求めたトナー濃度の平均値を前記パッチ画像のトナー濃度とする請求項4に記載の画像形成装置。
- 前記各検出領域は、前記像担持体の周長に相当する長さの範囲内に等間隔に配置されている請求項5に記載の画像形成装置。
- 前記像担持体の周長が、前記トナー担持体の周長に対応する長さの整数倍となるように構成された請求項1ないし6のいずれかに記載の画像形成装置。
- 前記多段階の画像形成条件のうち画像濃度が最も低くなる低濃度側画像形成条件が前記選択画像形成条件となっている請求項1ないし7のいずれかに記載の画像形成装置。
- 前記像担持体の表面は感光体により形成されており、該感光体表面を光ビームにより露光することで前記静電潜像を形成する請求項1ないし8のいずれかに記載の画像形成装置。
- 前記トナー担持体に所定の現像バイアスを印加するバイアス印加手段をさらに備え、
前記現像バイアスを前記濃度制御因子として用いる請求項1ないし9のいずれかに記載の画像形成装置。 - 前記像担持体表面において顕像化されたトナー像を一時的に担持可能に構成された中間体をさらに備え、しかも、
前記中間体表面に担持されたパッチ画像としてのトナー像のトナー濃度を検出するように構成された請求項1ないし10のいずれかに記載の画像形成装置。 - 無端状に形成されて、所定の方向に周回移動することでその表面に担持した静電潜像を所定の現像位置に搬送する像担持体と、
その表面にトナーを担持しながら所定の方向に回転することで前記現像位置に前記トナーを搬送するトナー担持体とを備え、
前記現像位置で前記トナー担持体上のトナーを前記像担持体上の静電潜像に移動させることによって前記静電潜像のトナー像をパッチ画像として形成するとともに、該パッチ画像のトナー濃度を検出し、該トナー濃度に基づき装置各部を制御する画像形成装置において、
前記パッチ画像の複数箇所をそれぞれ検出領域としてトナー濃度を検出するとともに、前記複数の検出領域のトナー濃度に基づき前記パッチ画像のトナー濃度を求め、しかも、
前記複数の検出領域それぞれは、前記像担持体の移動方向に対応するパッチ長さ方向において前記トナー担持体の周長に対応する長さを有していることを特徴とする画像形成装置。 - 前記パッチ画像は、前記複数の検出領域それぞれに対応して形成された複数のパッチ片からなる請求項12に記載の画像形成装置。
- 前記パッチ画像は、前記パッチ長さ方向に連続して延びた短冊形状を有する請求項12に記載の画像形成装置。
- 無端状に形成されて所定の方向に周回移動する像担持体の表面に静電潜像を形成するとともに、
その表面にトナーを担持しながら所定の方向に回転するトナー担持体から前記像担持体にトナーを移動させることによって前記静電潜像をトナーにより顕像化してトナー像を形成する画像形成方法において、
画像濃度に影響を与える濃度制御因子を多段階に変更設定することにより画像形成条件を多段階に変化させながら各画像形成条件でパッチ画像としてのトナー像を形成するとともにそのトナー濃度を検出し、その検出結果に基づき前記濃度制御因子を最適化し、しかも、
前記多段階の画像形成条件のうち少なくとも1つの画像形成条件では、前記像担持体の移動方向に対応するパッチ長さ方向において前記トナー担持体の周長に対応する長さを有し、かつ前記像担持体の外周面上にその周方向において互いに異なる位置に配置された複数の検出領域の全てを覆うように、前記パッチ画像を形成するとともに、前記各検出領域についてそのトナー濃度を検出して該パッチ画像のトナー濃度を求めることを特徴とする画像形成方法。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002219722A JP4221966B2 (ja) | 2002-07-29 | 2002-07-29 | 画像形成装置および画像形成方法 |
US10/627,996 US6889015B2 (en) | 2002-07-29 | 2003-07-28 | Apparatus and method of forming patch image for optimizing density control factor |
CN03149912.0A CN100504631C (zh) | 2002-07-29 | 2003-07-29 | 图像形成装置及图像形成方法 |
EP03016610A EP1387222A3 (en) | 2002-07-29 | 2003-07-29 | Apparatus and method of forming patch image for optimizing density control factor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002219722A JP4221966B2 (ja) | 2002-07-29 | 2002-07-29 | 画像形成装置および画像形成方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004061837A true JP2004061837A (ja) | 2004-02-26 |
JP4221966B2 JP4221966B2 (ja) | 2009-02-12 |
Family
ID=31940553
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002219722A Expired - Fee Related JP4221966B2 (ja) | 2002-07-29 | 2002-07-29 | 画像形成装置および画像形成方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4221966B2 (ja) |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005326564A (ja) * | 2004-05-13 | 2005-11-24 | Kyocera Mita Corp | 画像形成装置 |
JP2007140402A (ja) * | 2005-11-22 | 2007-06-07 | Fuji Xerox Co Ltd | 画像形成装置、補正パラメータ設定装置、および濃度むら補正装置 |
JP2007156192A (ja) * | 2005-12-06 | 2007-06-21 | Fuji Xerox Co Ltd | 画像形成装置 |
JP2007298868A (ja) * | 2006-05-02 | 2007-11-15 | Konica Minolta Business Technologies Inc | 画像形成装置及び画像形成方法 |
JP2009265513A (ja) * | 2008-04-28 | 2009-11-12 | Ricoh Co Ltd | 画像形成装置 |
JP2012173608A (ja) * | 2011-02-23 | 2012-09-10 | Ricoh Co Ltd | 画像形成装置 |
JP2012230312A (ja) * | 2011-04-27 | 2012-11-22 | Konica Minolta Business Technologies Inc | 画像形成装置及び階調補正方法 |
US9152896B2 (en) | 2013-03-14 | 2015-10-06 | Ricoh Company, Ltd. | Image forming apparatus and image forming method |
JP2018049236A (ja) * | 2016-09-23 | 2018-03-29 | 富士ゼロックス株式会社 | 画像形成装置 |
CN109684780A (zh) * | 2019-02-19 | 2019-04-26 | 国网内蒙古东部电力有限公司检修分公司 | 一种特高压直流输电双环接地极最优内外环比计算方法 |
-
2002
- 2002-07-29 JP JP2002219722A patent/JP4221966B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005326564A (ja) * | 2004-05-13 | 2005-11-24 | Kyocera Mita Corp | 画像形成装置 |
JP2007140402A (ja) * | 2005-11-22 | 2007-06-07 | Fuji Xerox Co Ltd | 画像形成装置、補正パラメータ設定装置、および濃度むら補正装置 |
JP2007156192A (ja) * | 2005-12-06 | 2007-06-21 | Fuji Xerox Co Ltd | 画像形成装置 |
JP2007298868A (ja) * | 2006-05-02 | 2007-11-15 | Konica Minolta Business Technologies Inc | 画像形成装置及び画像形成方法 |
JP4730193B2 (ja) * | 2006-05-02 | 2011-07-20 | コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 | 画像形成装置及び画像形成方法 |
JP2009265513A (ja) * | 2008-04-28 | 2009-11-12 | Ricoh Co Ltd | 画像形成装置 |
JP2012173608A (ja) * | 2011-02-23 | 2012-09-10 | Ricoh Co Ltd | 画像形成装置 |
JP2012230312A (ja) * | 2011-04-27 | 2012-11-22 | Konica Minolta Business Technologies Inc | 画像形成装置及び階調補正方法 |
US9152896B2 (en) | 2013-03-14 | 2015-10-06 | Ricoh Company, Ltd. | Image forming apparatus and image forming method |
JP2018049236A (ja) * | 2016-09-23 | 2018-03-29 | 富士ゼロックス株式会社 | 画像形成装置 |
CN109684780A (zh) * | 2019-02-19 | 2019-04-26 | 国网内蒙古东部电力有限公司检修分公司 | 一种特高压直流输电双环接地极最优内外环比计算方法 |
CN109684780B (zh) * | 2019-02-19 | 2023-06-30 | 国网内蒙古东部电力有限公司检修分公司 | 一种特高压直流输电双环接地极最优内外环比计算方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4221966B2 (ja) | 2009-02-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5558736B2 (ja) | 画像形成装置及びその制御方法 | |
JP5376332B2 (ja) | 画像形成装置 | |
JP4241759B2 (ja) | 画像形成装置および画像形成装置の濃度制御方法 | |
JP2015090475A (ja) | 画像形成装置及び濃度むら補正方法 | |
JP4221966B2 (ja) | 画像形成装置および画像形成方法 | |
JP2014052573A (ja) | 画像形成装置 | |
JP2012230139A (ja) | 画像形成装置 | |
US8301047B2 (en) | Image forming apparatus and method of controlling development electric field strength therein | |
JP2019035827A (ja) | 画像形成装置 | |
JP4796752B2 (ja) | 画像形成装置 | |
JP2006276471A (ja) | 画像形成装置及び印加電圧制御方法 | |
JP4389615B2 (ja) | 画像形成方法 | |
JP2002244368A (ja) | 画像形成装置および画像形成方法 | |
JP2005164852A (ja) | 画像形成装置、該装置における放電検知方法および画像形成方法 | |
JP6500490B2 (ja) | 画像形成装置 | |
JP2018040990A (ja) | 画像形成装置、画像形成方法 | |
JP2011022193A (ja) | 画像形成装置 | |
JP3963109B2 (ja) | 画像形成装置および画像形成方法 | |
JP4520181B2 (ja) | 画像形成装置 | |
JP2016061898A (ja) | 画像形成装置 | |
JP3843843B2 (ja) | 画像形成装置のトナー担持体に印加する交番電圧の設定方法 | |
JP5377146B2 (ja) | 画像形成装置 | |
JP6663592B2 (ja) | 画像形成装置 | |
JP2007057988A (ja) | 帯電制御装置、画像形成装置、帯電制御方法及びプログラム | |
JP2005148355A (ja) | 画像形成装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050421 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080523 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080527 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080725 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20081028 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20081110 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111128 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111128 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121128 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121128 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131128 Year of fee payment: 5 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |